原位焊接型单次试开固态密码锁制造技术

本实用新型专利技术公开了原位焊接型单次试开固态密码锁，包括鉴别电路和保险丝，鉴别电路由焊接型OFF‑ON开关实现；保险丝在电路的干路中与电源相连；将电动执行器接入密码锁电路中，电动执行器一端与保险丝相连，另一端与鉴别电路的正确解锁通路相连；N bit的鉴别电路，包括2N个焊接型OFF‑ON开关，按照每级“二选一”的逻辑，N级级联构成；本实用新型专利技术利用焊接型OFF‑ON开关可分别控制电流、电压、频率、脉冲幅值而使电动执行器工作，分别构成电流型、电压型、频率型、脉冲型的固态密码锁；利用焊接型OFF‑ON开关中OFF态到ON态单向切换的不可逆特性、保险丝的熔断特性、与装定密码对应的电路连接关系，以实现单次试开的功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锁具安全领域，具体涉及一种原位焊接型单次试开固态密码锁。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。传统的锁具技术原理过于简单，不具备真正的防盗功能。随着科学技术的发展，电子密码锁已经逐渐代替机械密码锁应用于工作生活中。申请人为陕西亚泰电器科技有限公司，公告号为CN02995853U，公开日是2013年6月12日的中国专利技术专利文献，公开了一种智能电子密码锁及其构造，该技术方案的特征在于：所述密码输入电路包括4×4矩阵键盘，密码锁的解锁原理是将用户的输入密码与电子锁的内置开锁密码进行比较，用户在输入密码正确的情况下实现开锁功能。虽然这种电子密码锁可以在很多场合起到一定的安全作用，例如小区的防盗门。但该方案的存在的缺点是：密码可以重复试多次，对于安全性要求高的场合，人们并不希望让这种密码锁将输入的密码和设置的密码进行多次比较，容易被破解，安全系数不高。上海交通大学张卫平等人的论文《反干涉齿轮集微机电系统密码锁鉴码问题》（张卫平，陈文元，赵小林等，反干涉齿轮集微机电系统密码锁鉴码问题[J]. 上海交通大学学报，2006，40（7）：1103-1107.）提出了一种反干涉齿轮集微机电系统密码锁，该密码锁是一种用于要害系统的机电一体化装置，该密码锁驱动器由两片电机定子和一个电机转子构成；鉴码器由两组反干涉齿轮集、棘轮、棘爪和簧片构成；耦合器由光纤、准直器和耦合轮构成。该密码锁属于机电系统，结构较复杂，可靠性不高。法国Pierre Pennarun等人的论文《Development of MEMS based safe electro-thermal pyrotechnic igniter for a new generation of microfuze》（Pierre Pennarun， Veronique Conedera. Development of MEMS based safe electro-thermal pyrotechnic igniter for a new generation of microfuze[J]. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering，2005，5836.）报道了一种焊接型OFF-ON开关，属于电热式焊接型OFF-ON开关，工作原理是：开关两端的连接点是通过特定的树脂而绝缘的，锡/铅的微球被封装在它们的顶部。焊接是指由一个集成的加热器的平台通过电流，加热局部的金属直到焊接温度，利用焊接实现开关从OFF态到ON态。其优点为：一、进行焊接之前，由于电路引脚之间的有一层厚的物理绝缘层，电隔离可以做到真正可靠、稳健；二、当开关为ON，由于通过金属原子的相互扩散产生的金属间化合物层，则接触后电阻几乎为零；三、通过实现一个局部焊接，开关从OFF态到ON态在几秒之间仅需几百毫瓦；四、开关保持在OFF态或ON态都不需耗能。Pierre Pennarun等人将其应用于新一代引信中，但目前为止，还并未将此开关应用于密码锁电路设计中。
技术实现思路
为了解决上述技术缺陷，本技术提供一种结构简单、易于制作、安全性高的原位焊接型单次试开固态密码锁，该结构的密码锁通过鉴别电路装定密码、利用焊接型开关OFF-ON 控制电压、电流、频率、脉冲幅值，使电动执行器工作，综合利用焊接型OFF-ON开关中OFF态到ON态单向切换的不可逆特性、保险丝的熔断特性、与装定密码对应的电路连接关系，以实现单次试开的功能，只有输入的密码和设置的密码相同，密码锁才打开，否则将电路短路、保险丝熔断，使密码锁锁定，该密码锁采用半导体工艺（MEMS）制作实现固态。为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：至少包括电源、导线、鉴别电路、保险丝，电源通过导线连接鉴别电路，鉴别电路与保险丝相连，保险丝与电源相连；鉴别电路与保险丝相连的正确解锁通路上连接有电动执行器；所述N bit的鉴别电路，由2N （N级、每级2个）个焊接型OFF-ON开关，按照每级“二选一”的逻辑，N级级联构成，用于装定密码。在任一bit处输入错误的密码时，由于焊接型OFF-ON开关只能实现OFF态到ON态的单向切换，具有不可逆特性，鉴别电路具有与装定密码对应的电路连接关系，将使电源和保险丝保持在短路状态，进而熔断保险丝，电动执行器因此无法获得来自电源的电激励信号而作动；只有当N bit密码全部输入正确时，鉴别电路才会使电源和电动执行器保持在串联状态，电动执行器获得来自电源的电激励信号而作动。所述焊接型OFF-ON开关与导线构成的电路是由半导体工艺制作。本技术采用焊接型OFF-ON开关应用于设计电路中，实现控制电流、电压、频率、脉冲幅值的单次试开固态密码锁。所述密码锁可为如下四种类型：电压型密码锁、电流型密码锁、频率型密码锁、脉冲型密码锁。所述的电流型密码锁是由电源提供电流，通过鉴别电路中焊接型OFF-ON开关控制电流，当密码正确时，电流型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需电流而工作。所述的电压型密码锁是将密码锁电路接入分压电路中，通过鉴别电路中焊接型OFF-ON开关控制电压，当密码正确时，电压型电动执行器可通过分压电路得到所需电压而工作。所述的频率型密码锁是将密码锁电路接入振荡电路中，通过鉴别电路中焊接型OFF-ON开关控制分频器或倍频器的工作而控制频率的输出，当密码正确时，频率型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需频率而工作。所述的脉冲型密码锁是将密码锁一端接入脉冲发生电路中，一端入接放大电路中，利用密码锁的鉴别电路与焊接型OFF-ON开关特性实现控制放大器的工作，从而控制电动执行器所需的脉冲幅值。密码正确时，脉冲型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需脉冲幅值而工作。所述焊接型OFF-ON开关可以为光热式焊接型OFF-ON开关。所述光热式焊接型OFF-ON开关包括锡/铅焊球、树脂、导线、硅衬底、玻璃、通孔、光纤，采用深反应离子刻蚀工艺在硅衬底上形成通孔，利用沉积和图形化工艺在玻璃上形成开关导线，采用硅-玻璃键合工艺将硅衬底与玻璃衬底键合，在导线上涂覆树脂，将锡/铅焊球植于树脂的顶部，将光纤插入通孔中。所述光热式焊接型OFF-ON开关的工作原理是：焊接是来自半导体激光器的激光通过光纤照射，发热而使锡/铅焊球熔化，使导线两端相连，实现开关从OFF态到ON态。其中，开关中树脂的作用有：一、透明的树脂在导线之间形成曲面，可以作为聚焦透镜，起到聚光作用，使锡/铅焊球更易熔化；二、树脂，如松香，在焊接时有助焊剂的作用，使锡/铅焊球更易熔化；三、在开关为OFF态时，在导线之间可起绝缘作用；四、对锡/铅焊球起到支撑的作用。所述焊接型OFF-ON开关也可以为电热式焊接型OFF-ON开关。所述电热式焊接型OFF-ON开关，其导线结构为关节型，具体结构为：一端为凸起，另一端为与凸起形状匹配的凹槽，凸起位于凹槽内；所述凸起为锡/铅焊球；当开关处于OFF态时，凸起与凹槽之间有间隙；当开关从OFF态到ON态时，凸起熔在间隙里，开关两极接通。这样做的优点有：一、保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：至少包括电源、导线、N bit的鉴别电路、保险丝，电源通过导线连接鉴别电路，鉴别电路与保险丝相连，保险丝与电源相连；鉴别电路与保险丝相连的正确解锁通路上连接有电动执行器；所述N bit的鉴别电路包括用于装定正确密码的2N个焊接型OFF‑ON开关，2N个焊接型OFF‑ON开关为每级按照二选一的逻辑连接的N级级联结构，其中，N≥1。

【技术特征摘要】
1.原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：至少包括电源、导线、N bit的鉴别电路、保险丝，电源通过导线连接鉴别电路，鉴别电路与保险丝相连，保险丝与电源相连；鉴别电路与保险丝相连的正确解锁通路上连接有电动执行器；所述N bit的鉴别电路包括用于装定正确密码的2N个焊接型OFF-ON开关，2N个焊接型OFF-ON开关为每级按照二选一的逻辑连接的N级级联结构，其中，N≥1。2.根据权利要求1所述的原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述密码锁为电流型密码锁，或者电压型密码锁，或者频率型密码锁，或者脉冲型密码锁。3.根据权利要求2所述的原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述电流型密码锁的电动执行器为电流型电动执行器，密码正确时的鉴别电路输出的所需电流驱动电流型电动执行器工作。4.根据权利要求2所述的原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述电压型密码锁的电动执行器为电压型电动执行器，密码正确时的分压电路得到的所需电压驱动电压型电动执行器工作。5.根据权利要求2所述的原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述频率型密码锁的电动执行器为频率型电动执行器，密码正确时的鉴别电路输出的所需频率驱动频率型电动执行器工作。6.根据权利要求2所述的原位焊接型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述脉冲型密码锁的电动执行器为脉冲型电动执行器，密码正确时的鉴别电路输出的所需脉冲幅值驱动脉冲型电动执行器工作。7.根据权利要求1所述的原位焊接型单次试开固态密码锁，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高杨，贾乐，王宇航，雷强，韩宾，蔡洵，黄振华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51